磁選技術在水污染治理中的應用

喻 靚（遼寧省葫蘆島市環境保護局，遼寧 葫蘆島 125001）

生 態 與 環 境 工 程

磁選技術在水污染治理中的應用

喻 靚
（遼寧省葫蘆島市環境保護局，遼寧 葫蘆島 125001）

水污染問題一直困擾著各國，不僅影響著世界各國的經濟發展，同時也威脅著人類的生存，因此世界各個國家都十分關注這個問題。現階段我國的水污染治理主要是使用磁選技術，這種技術應用范圍比較廣，最為重要的是分離效果非常好。本文主要通過對磁選技術在水污染治理中的應用的介紹，進而探討了其未來發展方向，希望有所幫助。

磁選技術；水污染治理；應用

現階段所使用的磁選技術主要包括三種，一是超導磁分離技術，二是磁種-絮凝分選技術；三是磁分離技術，這三種磁選技術，應用的條件以及水污染的領域都有所差異，但是其效果都得到了認可，但是因其應用成本的問題，因此一直以來都沒有得到大范圍的推廣使用。

一、磁選技術在水污染治理中的應用

雖然磁選技術發展歷史比較悠久，但是其應用在水污染治理中的時間并不長，不過，在該領域磁選技術被更多的人熟知，也引起了更多人的興趣，對其進行研究的學者也越來越多。雖然我國在磁選技術研究方面稍遜于國外一些發達國家，但是研究成果卻十分顯著，這為該技術在水污染治理中發揮出更大的價值提供了幫助，其具體應用如下：

1 超導磁分離

就超導磁分離技術而言，其最常應用的領域是煤炭以及高嶺土分離中，而將其應用在水污染中的時間比較短，但是其在水污染處理中的發展前景非常好。其主要是應用超導體導線，這種導線在一定的溫度條件下，其電阻完全可以忽視不計，超導體導線可以形成十分強大的電力，因此其磁場非常強。再加之，強磁場以及高梯度技術的應用，使得超導磁分離效果更強，尤其是對磁性比較弱的微粒有著優越的分選能力。再加之，超導磁的線圈磁阻比較低，不會出現十分明顯的電流熱效應，這樣不僅能夠延長相關設備的使用時間，同時還能夠降低能耗，從而使其水污染企業成本大為降低。不過，超導磁分離技術也有一定的使用限制，即能夠在溫度比較低的環境中使用，因此需要融入低溫組件，該組件的成本比較高，正是如此，使得該技術的推廣大大受限。

超導磁分離技術不僅僅能夠應用在普通的水污染處理中，還可以應用在核廢水處理中。核電站產生的主要是放射性元素，其中最重要的成分就是Pu，因為這種污染成分屬于弱磁性，如果使用普通的磁分選機難以將其快速的去除，但是超導磁分離技術能夠直接對其進行分離，該技術的應用，使得核廢水處理不再難，而且從中也證明了該技術有著非常強大的分離功能，具有十分大的推廣價值。

2 磁種-絮凝分選技術

一般的磁選技術應用在鋼廠廢水處理中效果十分明顯，因為普通的磁選技術對鐵磁性雜質有著十分有效的分離效果，但是如果將這些磁選技術應用在工業廢水中，比如造紙以及制藥等工業，其作用將不會十分明顯，這主要是因為工業廢水中的污染物主要是以酸以及堿離子為主，這些物質通常都不具備磁性或者磁性十分弱小，因此直接磁分離將無法達到有效的分離效果。但是如果預先加入“磁種”既可以大大提高分離的效果，因為加入“磁種”之后，廢水中原本不具有對磁性或者磁性比較低的物質都具備了高磁性，這樣在使用高梯度磁場技術對其進行分離，其效果必定很好。磁種-絮凝分選技術需要具備特定的化學條件才能夠應用，一般而言，向污染水中添加一定量的磁種，也可以加入三價鐵鹽，但是需要經過處理，而水中的污染物利用氫鍵以及靜電力等與磁種絮接，進而使得污染物質磁性明顯提高，進而實現分離。該種技術最大的優勢就是磁種可以循環使用，這樣可以為企業節約非常多成本，而且對環境負荷的也不會產生嚴重的影響。現如今，這種技術在水污染處理方面已經取得了十分大的進展，使其既能夠應用在顆粒比較大物質分選中，也可以應用在不容易絮凝的物質中，從而擴寬了該技術應用的范圍。目前磁性離子交換樹脂以及磁性有機吸附劑都是該技術發展的典型代表。

3 磁分離技術在海水淡化中的應用

目前適用于大規模海水淡化的方法有反滲透法、多級閃蒸法和低溫多效蒸餾法等。磁分離技術因其對海水中溶鹽離子和水都具有作用，因而在海水淡化中具有重要應用前景"海水中帶電離子在磁場中受到洛倫茲力及其它磁作用，使溶鹽離子產生運動或發生絮凝沉降，從而易與水溶解分離。同時，磁化處理會改變水原來的結構， 使較大的締合水分子集團變成較小的締合水分子集團， 甚至是單個的水分子，使得磁化水的物理性質發生明顯變化，對海水淡化具有積極影響，海水淡化磁分離技術領域，國內外產生了大量發明專利，但大多淡化效果有限，離實際應用還有距離。淡化裝置主要由螺旋水管和磁鏡組成。螺旋水管處在磁鏡的梯度磁場中，水泵驅動海水沿螺旋水管由弱場向強場方向運動，利用梯度磁場只反射鹽離子不反射水分子的特性將離子與水分子分離開來，實現海水淡化。出水口設有分水板，即可使淡水和濃鹽水分別由淡水出口和濃鹽水出口流出。

二、水污染磁選技術未來的發展方向

現階段我國幾乎各大河流水域都不同程度的存在著污染的情況，使得水資源的可利用率越來越低，這不僅影響著我國經濟的進一步發展，更為嚴重的是影響整個人類的生存與發展，因為水污染這一問題，不僅僅是我國面臨的問題，也是世界各國面臨的嚴峻的環境問題。現階段我國在治理水污染方面主要使用的是誰磁選技術，該技術現已經被廣泛的應用在海水談化中，但是隨著未來水污染技術的發展，磁選技術也會得到進一步的發展，其發展方向，主要是集中在以下幾點：

首先，研究人員為重點對高梯度強場磁選有關理論以及技術實踐進行研究，這是將高溫超導體材料與新磁體技術有機結合，使其水污染處理的能力更強，其次，磁分離技術更加先進，比如增添了生物介質磁選以及高溫超導磁選等，以使得污水分離更加快速有效；最后，發展聯合分選技術，即將磁選技術與其他技術進行有效的聯合，汲取兩種或者多種技術的優勢，使其水污染處理能力更強。

結語

綜上所述，可知最為嚴重的環境問題，水污染治理已經到了刻不容緩的地步，無論是我國，還是其他國家，都在積極的投入資金以及人力物力，來對水污染進行治理，目前世界上普遍公認的水處理技術就是磁選技術，雖然其應用在水污染治理中的時間并不長，但是其治理效果突出，具有非常大的前景。

[1]馬放，王強，朱雪松，單郡，杜叢，孫靜文.磁技術在污水處理中的應用現狀及發展趨勢[J]中國給水排水，2010（14）.

[2]國繼征，王金和，趙星.礦井超磁分離水體凈化技術與應用[J].煤礦機電，2011 （03） .

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